Crean un chip con una fábrica de luz cuántica en su interior
21/07/2025
Siempre hemos creado una diferencia fundamental entre la computación clásica a la que pertenecen los ordenadores tradicionales y la computación cuántica que hace referencia a los ordenadores cuánticos. La clásica se basa en chips con arquitectura x86/Arm/RISC que hacen cálculos usando bits de información mientras que lo cuántico opera con qubits y es completamente distinto. Ahora todo empezará a cambiar, pues unos investigadores han conseguido integrar una fábrica de luz cuántica dentro de un chip CMOS de pequeño tamaño, demostrando que se pueden combinar las ventajas de ambas y usar la producción en masa tradicional para crear chips cuánticos.
Los chips x86 que solemos utilizar en los ordenadores y consolas de sobremesa son bastante potentes para realizar todo tipo de actividades. Tanto si queremos jugar a videojuegos como si deseamos editar vídeos o renderizar alguna escena en 3D, estos lo conseguirán en un tiempo relativamente corto. También podemos incluir a Arm aquí, aunque por el momento no hay tanto soporte para estos procesadores en PC y se limita más bien a portátiles de Apple y smartphones Android e iOS. Por otro lado, los chips cuánticos no pueden usarse para las tareas habituales de un PC como tal, pues requieren unas condiciones ideales para funcionar.
Investigadores de varias universidades crean lo que denominan como un chip de silicio con una fábrica de luz cuántica en su interior
Al igual que los chips x86 y Arm se producen en masa, no podemos decir lo mismo de los chips cuánticos. Los ordenadores cuánticos están siendo cada vez más relevantes, pero siguen siendo muy de nicho y reservados a ciertas empresas y aplicaciones de uso. No obstante, unos investigadores de la Universidad de Boston, la Universidad de California y la Universidad Northwestern han creado lo que denominan una "fábrica de luz cuántica" dentro de un chip de silicio de 1 mm².
Se trata de un chip CMOS que ha sido fabricado con un proceso de 45 nm ya anticuado, pero que sirve como referencia de un chip de silicio tradicional. Esta fábrica de luz cuántica que mencionan hace referencia a que puede producir dicha luz y mantenerla, algo que antes no era posible. De hecho, se podría decir que combina el hardware cuántico con la fotónica y el sistema de fabricación de chips de silicio tradicionales.
El chip usa resonadores con propiedades cuánticas y se mantienen bajo control sin depender de dispositivos externos
Para hacer esto posible, el chip contiene 12 loops de silicio que se denominan resonadores de microanillo, donde cada uno de ellos actúa como un generador de pares de fotones con propiedades cuánticas. Estos resonadores de microanillo también comparten la necesidad de crear un entorno estable para que funcionen, pues de lo contrario se detendrá el flujo de fotones. La solución a la que llegaron los investigadores fue la de crear un sistema de retroalimentación integrado en el chip donde cada uno de estos resonadores dispone de un fotodiodo que supervisa su rendimiento, un calentador en miniatura y un circuito de control.
Con este cambio, logran que los 12 resonadores puedan funcionar de forma sincronizada y esto implica que pueden construir un sistema cuántico en condiciones de control sin necesidad de depender de prototipos creados en una laboratorio bajo condiciones ideales. El chip lo han creado GlobalFoundries y Ayar Labs, una empresa que se dedica a las interconexiones ópticas para la IA. Todo esto tiene relación, pues Jensen Huang dijo que los resonadores eran componentes clave para los chips de IA con conexiones ópticas.
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